幸狐LuckFox Pico RV1103微型Linux开发板 上手教程分享—02：SDK 环境部署

news2024/11/13 10:57:25

                          续上01教程分享，今天主要分享Luckfox Pico SDK 的环境部署                            

LuckfoxPico-SDK是基于Ubuntu LTS 系统开发测试的，在开发过程中，主要是用Ubuntu 18.04版本， 为了不必要的麻烦，我们推荐用户使用Ubuntu18.04的电脑主机或者虚拟机。

SDK 环境部署 

一. 安装虚拟机软件​

  1. 下载VirtualBox虚拟机软件和VBoxGuestAdditions（全屏工具）；

  2. 先安装VirtualBox-7.0.8-156879-Win（根据自己实际的版本安装），建议安装在固态硬盘上；

  3. 安装过程如下。

二. 创建新的虚拟机​

  1. 下载配置好的虚拟机文件(戳我下载)；
  2. 单击“新建”以创建新的虚拟机，填写自定义名称，选择存储虚拟机的位置（建议虚拟机存储在固态硬盘上）；

  3. 设置虚拟机的内存大小和处理器数量，建议为虚拟机提供大约 4GB 的 RAM和 4个 CPU以上。尽量保持在每个滑块的绿色区域，以防止同时运行虚拟机和主机操作系统的计算机出现问题；

  4. 使用已有的虚拟硬盘文件，未找到vdi文件点击add添加；

     

  5. 单击“下一步”继续并查看虚拟机设置的基本信息， 之后单击“完成”以初始化机器。

三. 安装VBoxGuestAdditions​

  1. 单击“开始”启动虚拟机。窗口的分辨率固定为 800x600；
  2. 点击虚拟机，点击设置，选择存储，选择choose a disk file...，选择Virtualbox GuestAdditions加载成功点击OK；

  3. 安装完VBoxGuestAdditions，为了防止Ubuntu虚拟机启动后黑屏，需要设置显存的大小，直接改到最大128M；

  4. 右键虚拟机桌面VBox_GAs—>Open in Terminal，在虚拟机中执行脚本。

四. 虚拟机的常规配置​

  1. 设置网络连接方式->桥接网卡；

  2. 启用USB3.0控制器；

  3. 设置Windows电脑与虚拟机的共享粘贴板。

五. 编译SDK​

  1. 启动虚拟机，虚拟机的登录密码是：luckfox；

  2. 安装相关依赖包（提供的虚拟机镜像已默认安装）；

    sudo apt-get install repo git ssh make gcc gcc-multilib g++-multilib module-assistant expect g++ gawk texinfo libssl-dev bison flex fakeroot cmake unzip gperf autoconf device-tree-compiler libncurses5-dev pkg-config

  3. SDK文件默认存放在 Luckfox-Pico 文件夹下，如果想要最新的官方 SDK使用如下指令下载；

    luckfox@luckfox:~/luckfox$ git clone https://github.com/LuckfoxTECH/luckfox-pico.git
Cloning into 'luckfox-pico'...
remote: Enumerating objects: 110533, done.
remote: Total 110533 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 110533
Receiving objects: 100% (110533/110533), 674.80 MiB | 133.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (16251/16251), done.
Checking out files: 100% (107199/107199), done.

  4. 安装交叉编译工具链（提供的虚拟机镜像已默认安装）；

    cd tools/linux/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/
source env_install_toolchain.sh

  5. 进入Luckfox-Pico 目录，查看目录下文件；

    luckfox@luckfox:~/Luckfox-Pico/luckfox-pico$ ls
build.sh  media  project  readme_cn.txt  readme_en.txt  sysdrv  tools

  6. 编译选择分支，分别是指定 LuckFox Pico 和 LuckFox Pico Plus ；

    luckfox@luckfox:~/Luckfox-Pico/luckfox-pico$ ./build.sh lunch
ls: cannot access 'BoardConfig*.mk': No such file or directory

You're building on Linux
Lunch menu...pick a combo:

BoardConfig-*.mk naming rules:
BoardConfig-"启动介质"-"电源方案"-"硬件版本"-"应用场景".mk
BoardConfig-"boot medium"-"power solution"-"hardware version"-"applicaton".mk

----------------------------------------------------------------
0. BoardConfig_IPC/BoardConfig-EMMC-NONE-RV1103_Luckfox_Pico-IPC.mk
                             boot medium(启动介质): EMMC
                          power solution(电源方案): NONE
                        hardware version(硬件版本): RV1103_Luckfox_Pico
                              applicaton(应用场景): IPC
----------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------
1. BoardConfig_IPC/BoardConfig-SPI_NAND-NONE-RV1103_Luckfox_Pico_Plus-IPC.mk
                             boot medium(启动介质): SPI_NAND
                          power solution(电源方案): NONE
                        hardware version(硬件版本): RV1103_Luckfox_Pico_Plus
                              applicaton(应用场景): IPC
----------------------------------------------------------------

Which would you like? [0]: 1
[build.sh:info] switching to board: /home/luckfox/Luckfox-Pico/luckfox-pico/project/cfg/BoardConfig_IPC/BoardConfig-SPI_NAND-NONE-RV1103_Luckfox_Pico_Plus-IPC.mk
[build.sh:info] Running build_select_board succeeded.

  7. 全部编译镜像；

    luckfox@luckfox:~/Luckfox-Pico/luckfox-pico$ ./build.sh  
....
Make firmware OK!
------ OK ------
********rkImageMaker ver 2.2********
Generating new image, please wait...
Writing head info...
Writing boot file...
Writing firmware...
Generating MD5 data...
MD5 data generated successfully!
New image generated successfully!
[mk-update_pack.sh:info] Making -RK1106 update.img OK.
[build.sh:info] Running build_updateimg succeeded.
[build.sh:info] Running build_firmware succeeded.
[build.sh:info] Running build_all succeeded.
save to /home/luckfox/Luckfox-Pico/luckfox-pico/IMAGE/SPI_NAND_RV1103G-LUCKFOX-PICO-PLUS.DTS_20230816.1811_RELEASE_TEST
[build.sh:info] Running build_save succeeded.
[build.sh:info] Running build_allsave succeeded.

  8. 编译成功后，固件存放在/home/Luckfox-Pico/luckfox-pico/output/image 目录下；

  9.  清除文件，方便重新编译，有一些配置文件修改后，需要执行这个命令后，在重新编译才能生效 。

    luckfox@luckfox:~/Luckfox-Pico/luckfox-pico$ ./build.sh clean

六. 虚拟机文件共享​

虚拟机和 Windows 电脑之间文件传输可以使用 Samba 服务来实现文件共享，在 Windows 的网络邻居中，可以轻松访问虚拟机的文件系统，非常便捷，提供的虚拟机文件默认已经配置好 Samba 可以直接使用。

  1. 首先确保设置虚拟机网络桥连，查看虚拟机的 IP 地址；

    luckfox@luckfox:~/Luckfox-Pico/luckfox-pico$ ifconfig
enp0s3: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.10.61  netmask 255.255.252.0  broadcast 192.168.11.255
        inet6 fe80::814f:a51e:5f24:f0f7  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 08:00:27:d2:60:b9  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 699559  bytes 754875799 (754.8 MB)
        RX errors 0  dropped 4  overruns 0  frame 0
        TX packets 53024  bytes 3278048 (3.2 MB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 190  bytes 24144 (24.1 KB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 190  bytes 24144 (24.1 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

  2. 在 Windows 地址栏输入（根据自己实际 IP 地址填写）；

  3. 输入虚拟机账户密码默认都是 luckfox ；

  4. 成功登录虚拟机。

七. 修改设备树​

如果购买的是LuckFox Pico Plus从 SD 卡启动，需要手动打开设备树网口：

  1. 进入 /luckfox/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel/arch/arm/boot/dts 目录下修改设备树文件。；

  2. 打开 rv1103g-luckfox-pico.dts 设备树文件，将 gmac 下的 “disable ”修改为“okay”，保存退出；

  3. 重新编译固件。

    ./build.sh clean  
./build.sh

八. Linux下加载ko驱动模块​

（一）ko 文件简介​

在Linux操作系统中，.ko文件是内核模块文件的扩展名。内核模块是一种可以在运行时加载和卸载的代码，用于扩展Linux内核的功能，无需重新编译整个内核。每个.ko文件包含模块的代码和元数据，允许用户在不重新启动系统的情况下添加或移除特定功能，如驱动程序或文件系统支持。

（二）ko文件的优点

​

  1. 动态加载和卸载：内核模块可以在运行时动态加载到内核中，也可以随时卸载，无需重新启动系统。这使得系统管理员和开发人员能够在不中断系统运行的情况下添加、测试或修复功能；
  2. 节约资源：内核模块允许将不常用的功能作为模块加载，从而减少了系统内核的大小和内存占用，这有助于提高系统的资源利用率；
  3. 定制性： 内核模块允许用户根据需要添加或移除特定功能，从而实现定制化的系统。这对于嵌入式系统、特定硬件支持和特定应用场景非常有用；
  4. 减少编译时间： 重新编译整个内核可能会花费大量时间，而使用内核模块则可以避免这种情况。只需编译和加载所需的模块，节省了时间和资源。
  5. 快速调试和开发：内核模块可以在不重新启动系统的情况下加载和卸载，这使得驱动程序和其他内核代码的调试和开发变得更加高效。
  6. 易于维护： 内核模块的独立性使得它们可以独立于整个内核进行维护和升级。这有助于降低系统维护的复杂性。
  7. 增加兼容性：内核模块可以根据需要支持多个内核版本，从而增加了软件的兼容性和灵活性。

应用实例​

下载工程文件戳我下载，整个工程只有两个文件，一个helloworld.c，一个用来控制编译的Makefile。

  1. 将工程文件复制到已经安装了编译通过的 Luckfox Pico SDK 的 Ubuntu 主机或虚拟机上。

  2. 打开、修改 Makefile 文件让 make 命令进入指定的内核源代码目录也就是 Luckfox Pico SDK 的内核路径。（提供的虚拟机镜像目录为/home/luckfox/Luckfox-Pico/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel 。）

    obj-m += helloworld.o
KDIR:=/home/luckfox/Luckfox-Pico/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel
PWD?=$(shell pwd)
all:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
    echo $(PWD)
clean:
    rm -f *.ko *.o *.mod *.mod.o *.mod.c *.symvers *.order

  3. 代码部分：

    #include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>

static int helloworld_init(void)
{
    printk("helloworld!\n");
    return 0;
}

static void helloworld_exit(void)
{
        printk("helloworld bye\n");
}

module_init(helloworld_init);
module_exit(helloworld_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Luckfox");
MODULE_VERSION("V1.0");

    • 模块加载函数：当通过insmod或modprobe命令加载内核模块时，模块的加载函数会自动被内核执行，完成本模块的相关初始化工作。 Linux内核模块加载函数一般以__init标识声明，模块加载函数以“module_init（函数名）”的形式被指定。它返回整型值，若初始化成功，应返回0。而在初始化失败时，应该返回错误编码。在Linux内核里，错误编码是一个接近于0的负值。
    • 模块卸载函数：当通过rmmod命令卸载某模块时，模块的卸载函数会自动被内核执行，完成与模块卸载函数相反的功能。 Linux内核模块加载函数一般以__exit标识声明，模块卸载函数在模块卸载的时候执行，而不返回任何值，且必须以“module_exit（函数名）”的形式来指定。
    • 模块许可证声明许可证（LICENSE）：明描述内核模块的许可权限，如果不声明LICENSE，模块被加载时，将收到内核被污染（Kernel Tainted）的警告。在Linux内核模块领域，可接受的LICENSE包括“GPL”、“GPL v2”、“GPLand additional rights”、“Dual BSD/GPL”、“Dual MPL/GPL”和“Proprietary”（关于模块是否可以采用非GPL许可权，如“Proprietary”，这个在学术界和法律界都有争议）。大多数情况下，内核模块应遵循GPL兼容许可权。Linux内核模块最常见的是以MODULE_LICENSE（“GPL v2”）语句声明模块采用GPL v2。
    • 模块作者等信息声明：MODULE_AUTHOR、MODULE_DESCRIPTION、MODULE_VERSION、MODULE_DEVICE_TABLE、MODULE_ALIAS分别声明模块的作者、描述、版本、设备表和别名

  4. 进入工程文件中，执行以下命令（其中CROSS_COMPILE的地址需要按SDK的实际路径填写）：

    export ARCH=arm

export CROSS_COMPILE=/home/luckfox/Luckfox-Pico/luckfox-pico/tools/linux/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/bin/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf-

make

    效果如下：

  5.  把helloworld.ko上传到开发板上，可以使用TFTP，ADB等方式。

    tftp 192.168.10.127 -g -r helloworld.ko

  6. 执行以上命令可以进行验证。

    # insmod helloworld.ko
[  200.330884] helloworld!
# rmmod helloworld.ko
[  218.624421] helloworld bye

  7. 最后我们使用 dmesg 查看日志。

    # dmesg | grep hello
[  200.330884] helloworld!
[  218.624421] helloworld bye

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